定义

精密电阻/采样电阻，简称CSR，是Current Sensing Resistors的缩写，市场上常见的CSR类型有合金电阻、半合金/合金贴膜电阻、分流器(shunt)等。

工作原理

采样电阻的工作原理是欧姆定律，即I=U/R，通过IC检测电阻两端的电压，用电压除以电阻标称值即得到通过电阻的电流值。因此采样电阻的精度直接影响到电流采样的准确性。

测试原理

采样电阻之所以难测试，是因为它的阻值太小了，常用的CSR规格是2mΩ~50mΩ，在一些大功率应用上会用到1mΩ及以下的规格。比如在汽车的启停模块，工作电流达350A，为了准确检测电流需要用到0.1mΩ的分流器。这么小的电阻值如果用普通的电桥测试法，如惠斯通电桥(Wheatstone bridge)测试法是无法准确测量的，因为这种测试方法的探头接触电阻就能达到几毫欧甚至十几毫欧，即使进行开短路校正也仍会有很大测试误差。

惠斯电桥测试法测试原理，当电桥平衡(VG=0)时，R2/R1=Rx/R3，Rx=R3R2/R1。

开尔文测试法，即四探针测试法是一种可以消除接触电阻影响的简便测试方法，也是许多测试仪器常用的测试方法，测试原理为：

如下图所示，四脚开尔文的连接方式分离了电流检测脚和电压检测脚。这种配置消除了从A点到B点，以及从C点到D点的引脚阻值效应，从根本上消除了引脚阻值对于检测精度的影响。测试时仪器给出一个恒定的电流I，通过测试电阻R两边的电压差，再经过欧姆定律换算得到电阻的阻值。

小知识：

1.开尔文测试的四探针中，有两个Source针头用来提供测试电流,两个Sense针头用来测试电压，针头上一般有做区分，在测试时最好将针头与测试板的焊盘对应。

日置BT-3562锂电池测试仪，红色和黑色导线分别代表输入和输出，在铜探头上Sense探针有“V”字样做为标记。

2. 开尔文测试法不单用于测试CSR，也适用于测试SMD Fuse等小阻值的电子元器件。

测试设备

所有具备开尔文四探针测试功能的设备都可作为CSR的测试设备，比如LCR测试仪、低电阻测试仪、阻抗分析仪、锂电池测试仪等。也可以用数字万用表和负载自己搭建电路测试。但需要注意的是不同设备的功能侧重点不同，比如LCR测试仪的主要功能是测电容电感和普通电阻，测CSR的精度可能会比低电阻测试仪的差，这点需要通过设备规格书来确认。

一个自行搭建的CSR测试电路，采用固纬PST-3202电源负载和是德科技34410A数字万用表组成。

测试方法

选对了测试仪器只是第一步，要用正确的测试方法才能测准。我经常碰到客户反馈采样电阻来料检验阻值超标，最后分析下来都是因为测试方法不正确导致。

1.测试原则

贴片CSR尽量采用贴片测试，只有贴片测试才能代表产品在实际应用中最真实的阻值水平。

2.测试焊盘的设计

要采用标准开尔文连接，不同焊盘设计的开尔文测试法优劣势对比如下：

3.测试治具

设备标配的测试治具通常是夹子状，并不方便在PCB板上测试，也不适用0402、0603、1206等小尺寸产品的测试，因此需要对测试治具进行改装。下图是AE-MIC公司的AE-1152D低阻测试仪的探头改装及测试示意图。

4.散片测试方法

散片测试适用于快速检验、阻值筛选等情况。最好使用治具对产品和探针进行固定再测试，因为探针接触电极不同位置的结果差异会很大，这也是我们不推荐散片测试的原因。当散片测试产品NG时，应进行贴片测试确认，并以贴片测试结果为准。

实在要测散片的话，首先依然还是要使用改装过的探头。从经验上讲，测试电极靠近内侧1/3处的阻值比较接近CSR的贴片测试值。

CSR测试注意事项

1. 焊盘间距，注意尽量按照产品规格书推荐的焊盘尺寸来设计焊盘，焊盘间距过大会导致测试结果偏大。这当中的机理是当焊盘间距过大时，部分电极露在焊盘之外，电流通过电极的面积变小，依据电阻公式R=ρl/S，测试值增大。

2.注意区分正反面

有些CSR如半合金采样电阻，其结构是陶瓷基板或FR-4基板贴合金箔的结构，如下图所示，贴片时应注意marking面朝上。散片测试时应注意测试靠近合金层那一面的电极，否则就会因叠加了侧边电极的阻值而使测试结果偏大。

萨特科技SMD系列半合金采样电阻结构示意图及成分表